[發(fā)明專利]一種廢舊鈦酸鋰電池的回收方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811032448.6
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109216821A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德釗;徐懋;鄭浩
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 韓燕;金凱

本發(fā)明公開了一種廢舊鈦酸鋰電池的回收方法,廢舊的鈦酸鋰電池進(jìn)行放電和破碎分選后，其中的正負(fù)極混料進(jìn)行制漿、過濾和萃取后，溶液進(jìn)行濃縮、水解、沉淀后得到偏鈦酸和硫酸鋰溶液，有機(jī)相進(jìn)行洗滌、反萃后，得到鎳鈷錳純?nèi)芤海瑢?shí)現(xiàn)鎳鈷錳元素的回收。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鈦酸鋰電池中正負(fù)極混料的同時(shí)回收，降低了電池破碎分選過程中分離正負(fù)極混料的難度，實(shí)現(xiàn)了鈦酸鋰電池正負(fù)極混料中有價(jià)金屬的回收，提高了所得產(chǎn)品的純度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池回收領(lǐng)域，具體是一種廢舊鈦酸鋰電池的回收方法。

背景技術(shù)

鈦酸鋰具有尖晶石結(jié)構(gòu)所特有的三維鋰離子擴(kuò)散通道，具有功率特性優(yōu)異和高低溫性能佳等優(yōu)點(diǎn)。鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池在充放電反應(yīng)具有很好的可逆性，從而也在一定程度上保證了電池的循環(huán)壽命和安全性能。與常見的、三元鋰電池相比，鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池在低溫環(huán)境下放電效率衰減小快充效能強(qiáng)、循環(huán)壽命可超過3萬次。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長壽命和綠色環(huán)保的特點(diǎn)，可以預(yù)見：鈦酸鋰材料在2－3年后，一定會(huì)成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車、電動(dòng)摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長周期的應(yīng)用領(lǐng)域，而隨之而來的就是廢舊的鈦酸鋰電池也會(huì)逐年增加。

近年來，有很多科研工作者對廢舊鈦酸鋰負(fù)極材料的回收與再生做了大量的工作。中國專利申請?zhí)枺?01610665778 .3公開了一種回收利用鈦酸鋰電極片的方法，包括將含有負(fù)極活性物質(zhì)和鋁箔極片進(jìn)行高溫焙燒分離，負(fù)極活性物質(zhì)經(jīng)粉碎、燒成、篩分得到鈦酸鋰負(fù)極材料。中國專利申請?zhí)枺?01710226858 .3公開了一種從廢舊鈦酸鋰電池中回收制備鈦酸鋰負(fù)極材料的方法，包括通過將廢舊鈦酸鋰電池放電、拆殼，分理出極片，并加熱浸漬，分離出的鈦酸鋰電池材料漿料燒結(jié)除去導(dǎo)電碳素材料，再將其與導(dǎo)電包覆劑、摻雜劑和鋰鹽材料混勻，煅燒，制備鈦酸鋰負(fù)極材料。但在廢舊鈦酸鋰電池回收中，正極材料與負(fù)極材料常常會(huì)粘結(jié)、混合在一起，難以分離，因而僅僅對回收到的粉料按照鈦酸鋰材料的回收方法進(jìn)行再生處理時(shí)，得到的鈦酸鋰材料中會(huì)含有相應(yīng)的雜質(zhì)，并造成了正極材料中Li和有色金屬的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種廢舊鈦酸鋰電池的回收方法，實(shí)現(xiàn)了鈦酸鋰電池正負(fù)極混料的同時(shí)回收。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種廢舊鈦酸鋰電池的回收方法，具體包括有以下步驟：

（1）、將廢舊的鈦酸鋰電池進(jìn)行放電，放電完成后對鈦酸鋰電池進(jìn)行破碎分選，分別得到外殼、銅箔、鋁箔和正負(fù)極混料；

（2）、將正負(fù)極混料加入到水中進(jìn)行打漿處理，得打漿液，然后在打漿液中加入無機(jī)酸和雙氧水后進(jìn)行攪拌反應(yīng)，攪拌反應(yīng)后的反應(yīng)物進(jìn)行過濾以去除不溶物，得濾液A；

（3）、調(diào)節(jié)濾液A的pH值至2.0-3.0，加入適量的Fe粉，去除Cu雜質(zhì)，再使用鐵鋁礬法去除溶液中的鐵鋁雜質(zhì)，過濾得到濾液B；

（4）、將濾液B使用乙基己基磷酸單-2-乙基己酯有機(jī)試劑進(jìn)行萃取，將其中的Ni、Co、Mn萃取進(jìn)入到乙基己基磷酸單-2-乙基己酯有機(jī)試劑中，得到分層的溶液C和有機(jī)相D；

（5）、將所得含有鈦離子和鋰離子的溶液C進(jìn)行濃縮，水解、沉淀后得到偏鈦酸和硫酸鋰溶液E；

（6）、將有機(jī)相D采用稀酸進(jìn)行洗滌，得到鎳鈷錳鋰混合溶液和有機(jī)相F，將有機(jī)相F采用酸液進(jìn)行反萃，得到鎳鈷錳純?nèi)芤海瑢?shí)現(xiàn)鎳鈷錳元素的回收。

所述的廢舊的鈦酸鋰電池采用放電柜放電、電阻放電或鹽水放電的方式進(jìn)行放電。

所述的打漿液中，正負(fù)極混料與水的質(zhì)量比為1:4-10。